賈朝爽,王志華,王文輝,包敖民,韓扎拉干白拉,孫世民,譚煥光,欒福健,劉 偉
(1 中國農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所,遼寧省果品貯藏加工重點實驗室,興城 125100)(2 通遼市林業(yè)和草原科學研究所)(3 開魯縣林業(yè)工作站)(4 開魯縣林果產(chǎn)業(yè)技術(shù)推廣中心)(5 開魯縣建華鎮(zhèn)綜合保障和技術(shù)推廣中心)(6 承德嘉沃生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司)
塞外紅蘋果又名雞心果、錦繡海棠,2012 年通過內(nèi)蒙古自治區(qū)林木良種認定并命名。塞外紅果實個頭嬌小、顏色鮮紅、含糖量高、含酸量高、酸甜可口,品質(zhì)優(yōu)良,深受消費者喜愛[1-4],但其果皮較薄,不耐貯運,貯藏期和貨架期較短,極大地制約了其發(fā)展。
自發(fā)氣調(diào)包裝(Modified atmosphere packaging,MAP)是果蔬采用不同的塑料薄膜包裝,果蔬呼吸作用不斷消耗O2,產(chǎn)生CO2,使袋內(nèi)O2和CO2濃度保持適當?shù)谋壤?,起到保鮮作用。自發(fā)氣調(diào)包裝效果與薄膜材料、厚度、面積和包裝量等4 種參數(shù)密切相關(guān)[5-6]。1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)具有安全、高效、無毒和無殘留等特點,是目前生產(chǎn)上較為常用的乙烯受體抑制劑,它通過阻斷內(nèi)源乙烯和受體蛋白的結(jié)合,阻礙了乙烯信號的轉(zhuǎn)導,從而有效抑制果蔬的呼吸以及衰老進程,延長果蔬的貯藏期[7-9]。自發(fā)氣調(diào)包裝和1-MCP 處理被廣泛應(yīng)用于蘋果[10]、無花果[11]、枇杷[12]等果實上,保鮮效果均顯著。目前關(guān)于塞外紅果實的貯藏保鮮研究尚少,本試驗研究了不同厚度的自發(fā)氣調(diào)包裝袋和1-MCP 處理對塞外紅果實長期貯藏后綜合品質(zhì)的影響,旨在延長其貯藏期和貨架期,為北方寒地蘋果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供技術(shù)支撐。
供試的塞外紅果實于2021 年9 月10 日采自內(nèi)蒙古通遼市一家管理水平中上等的蘋果園,在樹冠外圍和內(nèi)膛不同方向均勻采收果實,然后立即裝箱運回中國農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所果品貯藏與加工重點實驗室。選擇大小均勻、無機械傷和病蟲害的果實作為試驗材料。
試驗設(shè)5 個處理:①供試果實裝入0.01 mm PE保鮮袋內(nèi),記作0.01 PE;②供試果實裝入0.02 mm PE 保鮮袋內(nèi),記作0.02 PE;③供試果實裝入0.04 mm PE 保鮮袋內(nèi),記作0.04 PE;④供試果實裝入0.01 mm PE 保鮮袋內(nèi),保鮮袋不扎口,記作CK;⑤供試果實在20 ℃條件下用1.0 μL/L 1-MCP 密閉熏蒸12 h,放入果箱,記作1-MCP。將上述5 個處理的果實置于溫度(0±0.5)℃、空氣相對濕度90%~95%的條件下貯藏,待果溫和庫溫相同時,將0.01 PE、0.02 PE、0.04 PE 處理保鮮袋袋口扎緊。0.01 PE、0.02 PE、0.04 PE 處理和CK 每袋裝果8.5 kg,作為1 次重復,每個處理重復3 次;1-MCP 處理果實30 kg。
低溫貯藏120 d 時從冷庫中取出果實,部分用于測定指標;同時將包裝袋打開,果實在20 ℃下放置7 d[(120+7)d],測定各項指標。每個處理每次測定用果20 個,重復3 次。
(1)果實腐爛或褐變情況。調(diào)查腐爛果(含裂果)、果皮和果心褐變果數(shù),計算腐爛率、裂果率、果皮褐變率、果心褐變率。
(2)果實色澤。色澤采用CR-400 全自動色差儀(日本MINOLTA 公司生產(chǎn))通過反射法測定,漫射照明,0°觀察角,D65 光源,測色光斑直徑8 mm,使用白色標準色進行校準。選取20 個外觀相對一致的果實,以果皮上2 個互相對稱的點作為測定點,獲得的參數(shù)有L*、a*、b*值。L*值代表亮度,值越大表示所測樣品越亮;a*值代表紅色或綠色,正值為紅色,負值為綠色;b*值代表黃色或藍色,正值為黃色,負值為藍色;根據(jù)公式計算C*值和H*值,C*值代表飽和度,H*值為色度角。
(3)果實內(nèi)在品質(zhì)。硬度使用南非GUSS 公司的GS-15 水果質(zhì)地分析儀測定,所用探頭為11.3 mm;可溶性固形物含量用日本ATAGO 公司的PR-101α折光儀測定;可滴定酸含量和維生素C 含量分別采用酸堿滴定法和2,6-二氯靛酚滴定法,用瑞士萬通808 智能電位滴定儀測定。
(4)果實呼吸強度及乙烯釋放速率。采用山東魯南瑞虹化工儀器有限公司的SP-7890 氣相色譜儀同時測定呼吸強度和乙烯釋放速率。測定條件為:采用高純N2作為載氣,壓力0.5 MPa,燃氣采用空氣和氫氣,其中H2壓力為0.2 MPa,空氣壓力為0.4 MPa;轉(zhuǎn)化爐溫度360 ℃;填充柱采用不銹鋼材質(zhì),柱溫為80 ℃,用溫度為160 ℃的FID 檢測器檢測;取挑選出的果實6 個,分別置于3 個2.25 L 的可密封塑料盒內(nèi),密封1 h 后,用注射器抽取進樣量1 mL 進行測定,每盒重復3 次。
采用Microsoft Office Excel 和SPSS 22.0 數(shù)據(jù)分析軟件進行統(tǒng)計分析,Duncan’ s 新復極差法檢驗差異顯著性。
由表1 可知,不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋對塞外紅果實貯藏期和貨架期腐爛和褐變影響不同。貯藏120 d 時,0.02 PE 處理的果實和1-MCP 處理的果實完好,無腐爛和褐變果;0.01 PE 和0.04 PE 處理的果實腐爛率和果皮褐變率均低于CK。5 個處理均無果心褐變果實。
表1 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實腐爛和褐變情況%
貯藏(120+7)d 時,1-MCP 處理最好,無腐爛果實,果皮褐變率最低;其次為0.02 PE 處理的果實,腐爛率為3.03%,果皮褐變率為12.12%;第三為0.01 PE 處理的果實,腐爛率為5.88%,果皮褐變率為29.41%;0.04 PE 處理的果實腐爛率低于CK,果皮褐變率則高于CK;CK 的果實腐爛率最高,達33.71%。除CK 有果實果心發(fā)生褐變,其他處理果心均無褐變現(xiàn)象(表1)。
由表2 可知,貯藏120 d 時,0.01 PE 處理的果實的L*值顯著大于0.02 PE、0.04 PE 處理的果實和1-MCP 處理的果實,4 個處理果實的L*值與CK 果實均無顯著差異;5 個處理果實的b*值均無顯著差異;0.01 PE 處理的果實的H*值顯著大于其他處理,其他4 個處理果實的H*值均無顯著差異。5 個處理果實的a*和C*值均無顯著差異。
表2 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實色澤
由表2 可以看出,貯藏(120+7)d 時,0.01 PE處理的果實的L*值顯著大于0.02 PE 處理的果實和1-MCP 處理的果實,0.02 PE、0.04 PE 和1-MCP 等3 個處理果實的L*值與CK 果實均無顯著差異;0.01 PE 處理的果實的b*值顯著大于0.02 PE 處理的果實、CK 和1-MCP 處理的果實,其他各處理果實的b*值均無顯著差異;0.01 PE 處理的果實和0.04 PE處理的果實的H*值顯著大于0.02 PE 處理的果實和CK、1-MCP 處理的果實。5 個處理果實的a*和C*值均無顯著差異。
由表3 可知,貯藏120 d 時,0.02 PE、0.04 PE處理的果實和1-MCP 處理的果實硬度無顯著差異,且均顯著大于0.01 PE 處理的果實和CK 果實,0.01 PE 處理的果實硬度顯著大于CK 果實;5 個處理果實可溶性固形物含量均無顯著差異;5 個處理果實可滴定酸含量差異均顯著,由高到低為0.02 PE>1-MCP>0.04 PE>0.01 PE>CK;0.02 PE 處理的果實維生素C 含量顯著高于其他4 個處理,1-MCP 處理和0.04 PE 處理的果實維生素C 含量顯著高于0.01 PE 處理的果實和CK 果實。
表3 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實品質(zhì)
貯藏(120+7)d 時,0.02 PE 處理的果實硬度最大,顯著大于0.01 PE 處理的果實和CK 果實,CK 果實硬度最小,顯著小于其他4 個處理;5 個處理果實可溶性固形物含量均無顯著差異;5 個處理果實可滴定酸含量從差異顯著性比較,由高到低為0.02 PE>1-MCP>0.04 PE、0.01 PE>CK;0.02 PE處理的果實維生素C 含量顯著高于0.04 PE、0.01 PE處理的果實和CK 果實,其次為1-MCP 處理的果實,顯著高于0.01 PE 處理的果實和CK 果實,CK 果實維生素C 含量最低(表3)。
由圖1-A 可知,貨架期5 個處理果實均出現(xiàn)呼吸高峰,但高峰出現(xiàn)的早晚和峰值的高低均不相同。0.02 PE 處理和1-MCP 處理的果實呼吸高峰出現(xiàn)在貨架第5 d,峰值分別為45.59、48.88 mg·kg-1·h-1;0.01 PE 處理和0.04 PE 處理的果實呼吸高峰出現(xiàn)在貨架第3 d,峰值分別為56.33、54.88 mg·kg-1·h-1;CK 果實呼吸高峰出現(xiàn)在貨架第2 d,峰值為58.79 mg·kg-1·h-1。
圖1 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實貨架期呼吸強度和乙烯釋放速率的變化
由圖1-B 可知,貨架期5 個處理果實均出現(xiàn)乙烯釋放高峰,各處理乙烯釋放高峰出現(xiàn)的早晚和峰值的高低均與呼吸高峰相一致。0.02 PE 處理和1-MCP 處理的果實乙烯釋放高峰出現(xiàn)在貨架第5 d,峰值分別為4.96、4.55 μL·kg-1·h-1;0.01 PE處理和0.04 PE 處理的果實乙烯釋放高峰出現(xiàn)在貨架第3 d,峰值分別為5.98、5.83 μL·kg-1·h-1;CK果實乙烯釋放高峰出現(xiàn)在貨架第2 d,峰值為6.62 μL·kg-1·h-1。
由表4 可知,塞外紅果實貯藏期各項指標存在一定相關(guān)性。L*值與b*值、呼吸強度和乙烯釋放速率呈顯著正相關(guān),與維生素C 含量呈顯著負相關(guān);H*值與b*值呈極顯著正相關(guān);可溶性固形物含量與b*值和H*值呈顯著正相關(guān);可滴定酸含量與硬度呈極顯著正相關(guān);維生素C 含量與可滴定酸含量呈顯著正相關(guān),與呼吸強度呈極顯著負相關(guān),與乙烯釋放速率呈顯著負相關(guān);可滴定酸含量與呼吸強度呈顯著負相關(guān);呼吸強度與乙烯釋放速率呈極顯著正相關(guān)。這表明,塞外紅果實呼吸強度和乙烯釋放速率的變化,對果實色澤的轉(zhuǎn)變和內(nèi)在品質(zhì)的變化也會產(chǎn)生一定的影響。
表4 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實各項指標的相關(guān)性
目前,自發(fā)氣調(diào)包裝袋由于保鮮效果顯著,被廣泛應(yīng)用到水果貯藏中。包裝膜袋的厚度是影響果實保鮮效果的重要因素,果實品種不同,對包裝膜袋的厚度要求不同[14]。賈曉輝等[15]研究表明,庫爾勒香梨采用0.04 mm PE 袋或0.04 mm PVC 袋扎口自發(fā)氣調(diào)包裝可以起到較好的保鮮效果。劉佰霖等[16]認為,玉露香梨自發(fā)氣調(diào)包裝袋厚度不宜超過0.03 mm。本研究中,貯藏120 d 和(120+7)d 時,使用0.02 mm PE 袋包裝的塞外紅果實腐爛率和褐變率均顯著低于其他膜袋,硬度最高,可滴定酸含量和維生素C 含量也顯著高于其他膜袋,果實呼吸高峰和乙烯釋放高峰出現(xiàn)時間均延遲,峰值均降低。
1-MCP 作為國際上先進的果蔬保鮮劑,用量低且高效,得到廣大消費者的認可。它是通過與植物體表面的乙烯受體不可逆結(jié)合,從而減少內(nèi)源乙烯與外源乙烯對果實的后熟作用,降低果實呼吸,延緩果實衰老,提高果實的耐貯性[17-19]。1.0 μL/L 1-MCP 處理塞外紅果實,大大降低了腐爛率和褐變率,維持了較高的硬度、可滴定酸含量和維生素C含量,提高了果實的貯藏品質(zhì)[3]。本研究結(jié)果證實了1.0 μL/L 1-MCP 處理可以顯著降低塞外紅果實呼吸速率,抑制乙烯的釋放,這與他人的研究具有一致性[20-21]。
塞外紅果實不耐貯藏,隨著貯藏期的延長,果皮和果肉極易發(fā)生褐變,硬度也會明顯地下降。本研究表明,塞外紅果實使用0.02 mm PE 袋包裝,進行自發(fā)氣調(diào),在低溫下可以貯藏120 d,并且可以在7 d 貨架期內(nèi)維持較好的品質(zhì),保鮮效果與1.0 μL/L 1-MCP 處理無顯著性差異。